[实用新型]钒氮合金包芯线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于实现钢液钒、氮合金化的钒氮合金包芯线。

背景技术

氮化钒合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒合金添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30～40％，进而降低了成本。氮化钒合金可用于结构钢，工具钢，管道钢，钢筋及铸铁中。氮化钒合金应用于高强度低合金钢中可同时进行有效的钒、氮微合金化，促进钢中碳、钒、氮化合物的析出，更有效的发挥沉降强化和细化晶粒作用。

由于直接将氮化钒合金以块状形态加入钢液中的回收率较低，因此现有技术中主要是通过向钢液中喂入包芯线的方法实现钢液钒、氮合金化。该方法是把块状或球状氮化钒合金用物理方法破碎，再用铁皮或钢皮包制成包芯线，氮化钒合金形成包芯线的芯层，铁皮或钢皮形成包芯线的外皮；然后将上述包芯线通过喂线装置喂入钢包内的钢液中，使钢液钒、氮合金化。该种方法钒、氮合金元素回收率较高，钒回收率在88～95％，氮回收率在70～90％。但该种方法存在以下不足：钒回收率仍然较低，钒回收率和氮回收率的波动幅度较大，影响产品质量的稳定性；钢渣的流动性较差时，包芯线在喂入钢液过程中，受到钢渣的阻力作用较大，经常发生断线或卡线。

另外，中国专利200610020447.0公开了一种用于实现钢液钒、氮合金化的包芯线，该包芯线包括钢制外皮和由氮化钒合金制成的芯层。该包芯线在实际使用时，也会出现上述问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可提高钒回收率的用于实现钢液钒、氮合金化的钒氮合金包芯线。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：钒氮合金包芯线，包括由氮化钒合金制成的芯层以及包裹在所述芯层外部的外皮层，所述芯层和外皮层之间由内到外依次包裹有网状支撑层和金属铝层。

进一步的是：所述网状支撑层由钢或铁制成。

进一步的是：所述金属铝层由粒径小于等于5mm的金属铝颗粒组成。

进一步的是：所述芯层由粒径小于等于5mm的氮化钒合金颗粒组成。

本实用新型的有益效果是：在包芯线喂入钢液过程中，由于铝和氧的亲和力远高于钒和氧的亲和力，所以铝首先和钢液中的自由氧结合，从而使钢液的自由氧含量大幅降低，这就相应减少了钒与氧结合的可能性，从而使更多的钒参与合金化，进而提高了钒的回收率，且钒的回收率的波动幅度较小。另外，由于铝被氧化是一个放热过程，有助于提高钢液表面的钢渣的流动性，进而可便于将包芯线快速喂入钢液内，减少包芯线在钢渣层的损失，这也可相应提高钒和氮的回收率，还可防止在喂线过程中出现包芯线的卡线和断线。钒回收率可提高至96％至98％。

附图说明

图1为钒氮合金包芯线的横截面的示意图。

图中标记为：1-外皮层，2-金属铝层，3-网状支撑层，4-芯层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的钒氮合金包芯线，包括由氮化钒合金制成的芯层4以及包裹在所述芯层4外部的外皮层1，所述芯层4和外皮层1之间由内到外依次包裹有网状支撑层3和金属铝层2。在包芯线喂入钢液过程中，由于铝和氧的亲和力远高于钒和氧的亲和力，所以铝首先和钢液中的自由氧结合，从而使钢液的自由氧含量大幅降低，这就相应减少了钒与氧结合的可能性，从而使更多的钒参与合金化，进而提高了钒的回收率。另外，由于铝被氧化是一个放热过程，有助于提高钢液表面的钢渣的流动性，进而可便于将包芯线快速喂入钢液内，减少包芯线在钢渣层的损失，这也可相应提高钒和氮的回收率，还可防止在喂线过程中出现包芯线的卡线和断线。

上述外皮层1可由钢皮或铁皮制成。上述网状支撑层3可由钢或铁等材料制成，也就是钢网或铁网等。钢或铁制成的网状支撑层3一方面可对芯层起到良好的支撑作用，另一方面不会对钢液引入不需要的元素，保证钢液中的合金元素符合要求。

为了便于金属铝层快速熔解在钢液中与氧发生反应，所述金属铝层2由粒径小于等于5mm的金属铝颗粒组成。

为了便于芯层快速熔解在钢液中，参与钢液的合金化，所述芯层4由粒径小于等于5mm的氮化钒合金颗粒组成。